Un nanogenerador alimentado por vibraciones para recargar el móvil sin cables

Ingenieros de varias universidades han desarrollado lo que podría ser una solución prometedora para cargar baterías de teléfonos móviles en cualquier lugar, sin la necesidad de un cable eléctrico.

Incorporado directamente a la batería, el nuevo nanogenerador podría recoger y convertir la energía de vibración de una superficie, −como el asiento del pasajero de un vehículo en movimiento− en energía para el teléfono. "Creemos que este desarrollo podría ser una nueva solución para la creación de la electrónica personal autorrecargable", dice Xudong Wang, profesor asistente de Ciencia de los Materiales e Ingeniería en la Universidad de Wisconsin-Madison.

Wang y colaboradores de la Universidad Sun Yat-Sen en China, y la Universidad de Minnesota en Duluth describieron su dispositivo, un nano-generador piezoeléctrico mesoporoso, en la revista Advanced Energy Materials.

El nano-generador se aprovecha de un material de polímero piezoeléctrico común llamado fluoruro de polivinilideno, o PVDF. Los materiales piezoeléctricos pueden generar electricidad a partir de una fuerza mecánica, y a la inversa, también pueden generar una tensión mecánica a partir de un campo eléctrico aplicado.

En lugar de depender de una corriente o un campo eléctrico, los investigadores incorporaron nanopartículas de óxido de zinc en una película delgada de PVDF para desencadenar la formación de la fase piezoeléctrica que permite recoger la energía de vibración. Luego se graban las nanopartículas de la película, y los poros interconectados resultantes −llamados 'mesoporos' debido a su tamaño− hacen que el material inicialmente rígido se comporte un poco como una esponja.

Ese material esponjoso es clave para recoger la energía de vibración. "Cuanto más blando sea el material, más sensible es a las pequeñas vibraciones", dice Wang.

El nanogenerador en sí incluye hojas de electrodos delgados en la parte delantera y trasera de la película de polímero mesoporoso, y los investigadores pueden adjuntar esta película suave y flexible a la perfección a superficies planas, rugosas o con curvas, incluyendo la piel humana. En el caso de un teléfono celular, utilizaría el propio peso del teléfono para mejorar su desplazamiento y amplificar su salida eléctrica .

El nanogenerador podría convertirse en una parte integral de un dispositivo electrónico y recoger automáticamente las vibraciones ambientales para alimentar el dispositivo directamente.